粉狀活性炭是最古老的水處理吸附劑之一。在飲用水處理中通過粉末活性炭的投加,能有效去除水中的色度和嗅味,提高供水安全保障水平。粉末活性炭微孔結構發達、比表面積大、吸附性能優良,可有效去除嗅味、色度、氯化有機物、農藥、天然有機物及人工合成有機物。粉末活性炭是用含炭為主的物質作原料,經高溫炭化和活化制得的疏水性吸附劑。
常規水處理工藝有三個主要工序——混凝、沉淀和過濾。粉末活性炭的投加點一般有以下三種選擇:原水吸水井投加、混凝前端投加、濾池前投加。為充分發揮粉末活性炭的吸附作用,需要使其與水充分混合,并保證足夠的接觸時間(一般接觸時間30~60min)和盡量避免吸附被干擾。
在混凝前端投加,理論上分析認為投加混凝劑后,在絮凝池中形成的微小絮體尺度發展到與粉末活性炭顆粒尺度相近的位置應作為最佳投加點。在該點投加既可在一定程度上避免競爭吸附,又可使絮體對粉末活性炭顆粒的包裹作用最小,可以充分發揮粉末活性炭的吸附效率。濾前投加,不存在吸附與混凝競爭問題,但粉末活性炭進入濾池后,可能會堵塞濾料層使濾池的工作周期明顯縮短。此外,粉末活性炭還有穿透濾層現象,而目吸附時間難以得到保證。
實際工程設計中,應根據水廠現有的生產工藝,確定合適、合理的投加點及投加方式,以解決粉末活性炭與混凝劑吸附競爭的矛盾,提高粉末活性炭使用效率。
在常規水處理工藝中投加粉末活性炭,必須設法消除粉末活性炭的自凝聚結團趨勢,否則將直接影響粉末活性炭的吸附能力發揮,造成水處理成本的無謂上揚或處理效果不理想。通常采用分散投加工藝:將適量的粉末活性炭和水制成濃度3~5%的炭漿,輸送泵送至高位炭漿池,經投加計量器計量,再用水泵混合加壓,強制分散。這樣可使炭漿快速擴散,與水體充分混合,同時避免了投加管道易堵塞和其他機械故障。
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